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運動生理週訊(第454期)

寒流來了要怎麼運動？(January 11, 2021)

林正常

前言

　　這幾天寒流來襲，外頭冷颼颼，居住在亞熱帶的國人，一輩子沒看過雪，拼命地往山上跑，形成另類「運動」。電視開始報導，多少國人，因不耐寒不幸往生。這幾天，媒體形容，臺灣人有如生活在冷凍庫中，習慣誇大的媒體，這麼報導，算很正常。記得到美國讀書的第一年，我還寫信告訴家中小孩，廚房裡，冰箱裡面溫度最高，因為租屋的廚房沒有暖氣，整個廚房就冰箱裡面溫度最高。

寒冷環境與身體失溫

　　調節體溫是人體為延續性命重要的任務之一。人是恆溫動物，體溫維持在37℃，除非生病，體溫通常變化不大，升高與下降，通常在1℃的範圍。人類經歷了幾千幾萬年，能夠在地球上存活，對於冷的威脅，照理會問題不大。動物面臨極端天候寒冷的變化，可以利用行為來做因應。適應是人類的另一看家本領，如愛斯基摩人每小時每平方公尺體表面積的基礎代謝是46卡，相較之下，白種人才37卡。多長一些皮下脂肪，就能較具耐寒能力。就人類來說，可以多穿衣服，增加絕緣效果，或找尋合適空間，禦寒遮風。

　　失溫是體溫降幅超過2℃，其原因如圖1所示。人體在寒冷時的生理反應，是有跡可循的：36℃開始寒顫，34℃語言與思考能力受損，32℃不再寒顫，行動不穩，語無倫次，30℃體溫調節變差，生理系統逐漸衰退，肌肉開始僵硬，呈半昏迷狀態。人體有冷接受器，可傳達冷的刺激至腦部下視丘，激起產熱反應，皮膚的血管收縮，增加身體核心的絕緣效果。下視丘引起正腎上腺素釋放，動員脂肪酸，增加代謝產熱。下視丘同時促進促甲狀腺素釋放激素，刺激腦下垂體，分泌促甲狀腺素釋放，間接增加甲狀腺生成。

圖1 失溫的影響因素(運動生理學，藝軒圖書)

　　事實上，有一些人，即使外界降到個位數溫度，還是不畏風寒，照常運動。有人只穿一件背心跑步，臉部還在冒汗。如果天候不變化得相當離譜，較之炎熱的夏天，冷天對於運動的影響更小。因為，運動時，有75%的能量消耗，變成體熱，運動還多少具有禦寒功效。令人難以相信，冷天從事長時間激烈運動，體熱無法發散時，也可能會發生熱傷害，還需要注意散熱與水分部充的問題。

身體對於冷的反應

　　冷天運動，換氣量高於常溫，攝氧量與心跳率卻低於或同於常溫，肌肝醣使用量高於常溫，導致較高的乳酸產生量。呼吸與末梢的失溫，高於常溫。皮下脂肪多的人，因為較厚脂肪的隔絕效果，有較好的低溫耐受度。換句話說，女性的低溫耐受度一般高於男性。

　　有一個實驗，受試對象從事漸增強度踩車，溫度24° C (常溫)或 −2° C(低溫) ，結果顯示冷環境運動攝氧量增加，乳酸無氧閾值增加，輕運動時血乳酸增加，最大運動時乳酸值確下降，游離脂肪酸增加，可能受正腎上腺素分泌增加的影響 (Europ. J. Appl. Physiol. 58, 411–418, 1989)。

　　因冷導致的末梢脂肪組織血管收縮，可能是脂質動員降低的部分原因。可能是輸送到肌組織的血流下降，或脂質動員幅度下降的影響，導致燃燒游離脂肪酸的氧氣比率下降。冷天運動時，乳酸在肌肉中產生後，釋放排入靜脈的時間，可能會增加。冷天時，雖然每分鐘的運動攝氧量與換氣量增加，隨時間之增加，卻可能就同於常溫。增加攝氧量，可能跟肌肉顫抖與肌緊張的增加，或與非顫抖的生熱作用有關。至於心跳反應，冷天運動心跳率卻可能較低。運動中心跳率可能較慢跟上運動的節奏，慢慢地增加，也就是隨運動的需要，上升得比較緩慢 (Sports Med, 11(6), 367-381, 1991)。

　　冷天輕鬆運動時，肌肉受質 (醣、脂防與蛋白質) 的利用較高，可能受肌肉顫抖的生熱反應的影響。發抖起雞皮疙瘩與非自主性顫抖會增加2-4倍的安靜代謝。但當強度增加一段時間後，體熱產生量增加，足夠避免肌肉顫抖的生熱反應，這種影響可能就不復存在 (Europ. J. Appl. Physiol. 54, 35–39 ,1985.)。

冷天運動的一些建議

　　冷環境下曝露，皮膚血管收縮，末梢阻力增加，血壓上升，心臟首當其衝，腦血管病變也應防範。運動者，衣著當然首先須要考量，應學習如何分層穿著衣服，或穿戴保暖配件，因為，身體溫度隨運動之增加後，有時需要一件一件地卸下。汗濕了後，要更換，需要注意頭、手的保暖保護，必要時戴口罩。

　　其次，由於天寒氣溫低，運動後身體因應運動的動員 (如心跳率) 比較緩慢，熱身運動變得更加重要。尤其是參加運動競賽時，熱身務必踏實，這一點更不能疏忽。如果是輕鬆運動，如健走，簡單屈伸手腳，適當伸展，先慢走再緩慢加速就行。

　　冷環境神經傳導速度下降，最大肌力、總功率與爆發力皆受影響，大部分的運動表現的下降無法倖免。如果敏捷性、反應與協調能力可能受影響，可以考慮做些其他有節奏性反覆進行的運動 (如健走、慢跑或騎車等)。

　　運動者常屬中老年人。上年紀的人，或血壓偏高的人，極端冷天可以待在家裡，不要外出運動 (尤其是單獨外出運動)。如選擇外出運動，如健走，須注意身體的包覆，但衣著過於厚重，對運動也會形成防礙，甚至身體變暖和後不知如何擺放。

　　選擇室內游泳池運動的人，如果泳池有加溫設備，游泳是一種奢侈與享受。最好有大浴巾覆蓋身體，但是，時間拖久了，也須注意預防失溫。在相同溫度下，水使熱的流失，較曝露在空氣中快25倍。年輕人，挑戰室外或海上游泳，需要考慮失溫的問題。

　　冬天會比較頻尿，冬天運動相對不會排汗，一般人運動，不必像夏天一樣，注意飲水的問題。但是，如果運動是屬於激烈又是時間長時 (如馬拉松、鐵人三項等)，水分補充也會是需要考慮的問題。

重視氣象條件與空氣汙染

　　從事戶外運動，應該掌握運動地點附近的氣象與空氣汙染指數，前者包括風寒指數(或稱風冷指數)、體感溫度、紫外線等；後者包括空污指數或PM2.5之懸浮微粒，以免在追求健康的過程，招惹不利健康的後果。冬天紫外線通常不成問題，除非上高山，否則不必理會。

　　風寒指數，是結合氣溫與風速所得到的指標，用來供戶外活動的人做參考(圖2)。最近氣象局，也推出體感溫度，這是氣溫與風速之外，再加上濕度的效應。高濕度讓人感覺更冷，風速快更讓冷風刺骨。體感溫度可以進入交通部氣象局網頁，輸入地點而方便得到。如果氣候狀況不佳可以改在室內做運動，或甚至暫緩實施皆可。至於，空氣汙染的資訊，可以上網到「空氣品質監測網」，輸入城市與地點查詢。空氣品質不佳時，可以在室內運動，或戴空污專用口罩。

圖2 風寒指數 (取自運動生理學，師大書苑)

「免疫空窗」也值得注意

　　另外，「免疫空窗」也值得注意。這是指長時間激烈耐力性運動後，體內免疫系統遭受壓抑的現象。運動結束後兩三個小時，甚至更久(3-72小時)，容易罹患上呼吸道感染 (感冒)。David C. Nieman發現1987年參加洛杉磯馬拉松的跑者有12.2%在賽後一週內罹患感冒，較一般民眾2.2%的罹患率高出許多。他提出運動與上呼吸道感染危險率的J形關係，此一模式指出中等運動降低危險率，但過量運動增加危險率。Nieman建議，下列運動後應該注意的事項，包括：

	將生活中的壓力源降至最低 (心理壓力與上呼吸道感染相關)。
	攝取平衡飲食，維持維生素與礦物質的體內水準。
	避免過度訓練與慢性疲勞。
	避免快速減重 (與免疫負面變化相關)。
	避免用手摸眼睛與鼻子 (病毒感染的主要途徑)。
	避免重要比賽前接觸病人與大量人群。
	運動員冬天比賽期間施打流感疫苗。

圖3 Nieman提出感冒的J型空窗期　　　　圖4 Del Giacco提出氣喘的U型理論

值得注意的氣喘症狀

　　氣喘是氣管變厚、窄化，並產生過量黏液，引起咳嗽、喘鳴、呼吸困難與胸痛的疾病。此種疾病奇特之處，在於優秀運動員罹患氣喘的不在少數。氣喘病人在冬天應該更注意運動時的冷空氣威脅。約有90%的氣喘患者，可能在運動中，發生「運動誘發型支氣管收縮 (exercise induced bronchoconstriction; EIA)」。這種症狀，通常發生在運動後5-10分鐘最嚴重，運動後10-15分鐘恢復至正常水準。根據調查，1884-1988夏季奧運會，美國運動員有8-11%，有運動誘發型氣喘症狀。後來學者們發現，優秀運動員發生運動誘發型氣喘的問題，跟過多冷環境下的運動訓練有關，它是一種過度運動訓練徵候群的症狀。這種症狀，已有藥物可以妥善控制，從事適當的運動訓練不會是問題。筆者曾經在運動生理週訊之408、409與410期中，分別發表「氣喘運動員知多少？」「氣喘患者的運動處方」與「面對氣喘學生怎麼辦？」等3篇文章，可供讀者參考。筆者另一篇「運動誘發型支氣管收縮的理論與實務」，運動生理暨體能學報，第29輯(2019)，也歡迎上網溜覽。

　　值得注意的是Nieman針對上呼吸道感染提出的空窗期J型理論 (主題是上呼吸道感染)，在另一篇回顧性文章，Del Giacco等(2015) 在「Exercise and asthma: an overview」一文 (主題是氣喘)，說明氣喘患者氣喘危險率與身體活動的劑量反應關係時，稱相關曲線為U形曲線 (圖4)。兩曲線相類似，但應該避免混淆。

結語

　　位居亞熱帶地區的臺灣，天氣再冷，在平地上運動，雖然有點困擾，但肯定不成問題。主要是運動時，會增加身體的產熱，不像夏天般之「火上加油」。事實上，冬天如果風速不強，臺灣的寒冬，對屬於長距離運動的馬拉松、路跑或鐵人三項，溫度再低也「只是剛好」而已，可能還會創佳績。因此，人們可以透過穿著保暖，加以克服，頂多改在室內繼續享受運動的樂趣，附近有溫水泳池的，可以「如魚得水」般的暢游。

　　畢竟冷天的影響還是有的，譬如身體的動員速度減緩，反應變差，肢體比較不靈活，協調性稍微受影響，較炎熱夏天，冬天裡，熱身運動更形重要。隨運動時間的延長，運動可望漸入佳境。風速與濕度都會影響運動表現，冬天的空氣品質往往變差，運動者應參考風冷指數或體感溫度，運動前留意交通部中央氣象局網站的資訊，至於空氣品質，建議上網溜覽「空氣品質監測網」。運動完後，應立即更換濕衣物，避免在運動後之免疫空窗期裡，罹患上呼道感染。建議氣喘與過敏傾向的人，參考本文所揭示之氣喘相關文章，也建議老人或有高血壓與心血管相關宿疾者，改在室內享受運動樂趣。